DBMS中的候选密钥

在数据库管理系统（DBMS）领域，候选键是一组可以唯一地识别表内某一行的一列或多列。候选键也被称为 “唯一标识符 “或 “主键”。在这篇文章中，我们将讨论候选键在数据库管理系统中的重要性，以及它们如何被用来维护数据库的完整性和一致性。

什么是候选钥匙？

候选键是一组由一个或多个列组成的，可以用来唯一地识别表中的某一行。换句话说，在一个表中没有两行的候选键的列值是相同的。在实践中，一个表可以有多个候选键，但只能选择其中一个作为主键。主键被用作表内某一行的官方唯一标识符。

例如，让我们考虑一个叫做 “雇员 “的表，它包含了一个公司的雇员信息。该表有以下几列。EmployeeID, FirstName, LastName, and Email.在这种情况下，列 “EmployeeID “可以是一个候选键，因为它对每个雇员都是唯一的，可以用来识别表中的特定行。

创建一个候选密钥

示例

创建一个候选键是一个简单的过程。在大多数DBMS中，你可以通过在表的一个或多个列上定义一个主键约束来创建一个候选键。创建主键约束的语法根据你所使用的DBMS而不同，但在大多数情况下，它看起来像这样

CREATE TABLE Employees (
   EmployeeID INT NOT NULL PRIMARY KEY,
   FirstName VARCHAR(255) NOT NULL,
   LastName VARCHAR(255) NOT NULL,
   Email VARCHAR(255) NOT NULL
);

在上面的例子中，主键约束是放在 “EmployeeID “列上的。这意味着 “EmployeeID “列是 “Employees “表的一个候选键，没有两行的这个列的值是相同的。

候选钥匙的类型

候选键可以有多种类型，它们可以是简单的或复合的，可以是单一的或多个。

• 简单候选键是一个由单一列组成的主键，例如上面的 “EmployeeID “例子。

• 复合主键是一个由多个列组成的主键。例如，一个 “订单 “表可以有一个由 “OrderID “和 “CustomerID “列组成的复合主键。这些列在一起，可以唯一地识别一个客户下的特定订单。

• 超级键是一组可以唯一地识别一行的一个或多个列，但不一定是最小的。它可以是简单的，也可以是复合的。

• 一个最小的超级钥匙是一个具有最少属性的超级钥匙。

为什么候选钥匙很重要

候选键在维护数据库的完整性和一致性方面发挥着重要作用。它们确保表内的每一行都是唯一的，并且可以被独立识别。这允许准确的数据检索，并有助于防止数据的重复和错误。

候选键也有助于通过强制执行表之间的关系来确保数据的一致性。例如，在一个有多个表的数据库中，一个外键可以用来引用另一个表的主键。这在两个表之间建立了一种关系，并确保数据的一致性和准确性。

例如，在我们的 “雇员 “表中，如果有一个主键为 “DepartmentID “的 “部门 “表，就可以在 “雇员 “表中创建一个外键，引用 “DepartmentID “列，将每个雇员与他们所属的部门联系起来。

此外，候选键也有助于提高数据库的性能，因为它允许更快和更有效的数据检索。这是因为DBMS可以使用主键快速和容易地找到表中的特定行，而不需要在整个表中进行搜索。这对大型数据库来说特别重要，因为性能是一个关键问题。

次要键和非键属性

除了候选键，一个表还可能有次要键，这些次要键也是唯一的，但不被选作主键。次要键也可以用来改善数据检索，并提供一个识别行的替代方法。

另一方面，非键属性是表内的列，不构成任何键的一部分，不为行提供任何唯一的标识。它们提供了关于该行所代表的实体的额外信息，例如在我们的 “雇员 “表中的 “名 “和 “姓 “列。

候选键与主键

需要注意的是，虽然 “候选键 “和 “主键 “这两个词经常被互换使用，但它们并不是一回事。候选键是一组可以唯一识别表内某一行的一列或多列，而主键是一个被选为表内某一行的官方唯一标识符的候选键。一个表可以有多个候选键，但只能有一个主键。

代用钥匙

代理键是主键的一种类型，专门用作某一行的唯一标识符，而不是使用自然键。自然键是一个列或一组列，在数据中具有固有的意义，例如在我们的 “雇员 “表中的 “雇员ID”。另一方面，代理键是一个由数据库生成的唯一标识符，在数据中没有固有的意义。

使用代理键的主要优点是，它通常更小，更有效地用作主键，而且它还可以在不影响数据的情况下被改变，这在自然键中可能是不可能的。

代用键的一个例子是自动递增整数，这些通常被用作主键，它以一个数字开始，并以一个固定的数字增加，而且它被保证是唯一的。这是因为数据库系统分配了这个键，并跟踪最后分配的值。

选择正确的候选人的关键

在设计数据库时，选择正确的候选密钥是至关重要的。候选密钥的选择会对数据库的性能、可扩展性和灵活性产生重大影响。在选择候选密钥时，必须考虑以下因素：

• 唯一性 – 密钥应该是唯一的，并且不能改变。

• 最小尺寸 – 密钥应尽可能小，以提高性能。

• 稳定性–钥匙不应随时间变化。

• 业务意义 – 密钥应该有业务意义，并与表中的数据相关。

通过考虑这些因素，将更容易选择合适的候选密钥，以满足数据库的需求，并确保其长期的正常运作。

所有这些要点都提供了关于主键类型及其用途的见解，因此你可以通过牢记你的系统和业务的具体要求，为你的数据库选择最佳的候选键。

结论

候选键在维护数据库的完整性和一致性方面起着关键作用。它们被用来确保表内的每一行都是唯一的，并且可以被独立识别，同时也被用来执行表之间的关系。

此外，它们还可以通过允许更快和更有效的数据检索来提高数据库的性能。了解候选键的类型以及如何有效地使用它们是有效管理数据库管理系统的一个重要部分。值得注意的是，拥有一个合适的候选键是设计一个好的数据库的第一步。